[发明专利]一种钠离子双功能凝胶聚合物电解质、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种凝胶聚合物电解质的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以多孔支撑体做基底，通过原位聚合法制备得到电解质基体，在所述电解质基体中引入海藻酸钠，最后通过凝胶化处理得到所述凝胶聚合物电解质；所述凝胶聚合物的制备方法具体包括如下步骤：

（1）制备电解质基体：将含硼三元交联剂与热引发剂溶解在有机溶剂中形成前驱体混合液，将所述前驱体混合液滴加到多孔支撑体中，原位聚合得到含硼聚合物修饰的多孔支撑体，即为电解质基体；

（2）制备海藻酸钠改性的多功能多孔支撑体：将步骤（1）得到的电解质基体在海藻酸钠溶液中浸泡，真空干燥，得到海藻酸钠改性的多功能多孔支撑体；

（3）凝胶化处理：将步骤（2）制备得到的海藻酸钠改性的多功能多孔支撑体浸泡在电解液中，充分吸收至饱和，静置，得到所述凝胶聚合物电解质；

步骤（1）中，所述前驱体混合液的质量浓度为1%~45%；所述前驱体混合液中，所述热引发剂的质量为所述含硼三元交联剂质量的0.1%~7%；聚合反应的温度为60 ℃~90 ℃，聚合反应的时间为2 h~ 24 h；

所述含硼三元交联剂选自具有如下所示结构式的化合物中的任一种：

其中，n为1~20。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电解液选自钠离子电池电解液。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电解液选自碳酸酯类电解液；所述碳酸酯类电解液中含有NaClO₄、NaPF₆、NaFSI、NaTFSI、NaBF₄中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含硼三元交联剂在惰性气氛中密封保存；

和/或，所述含硼三元交联剂通过酯交换法合成；

和/或，步骤（1）中，所述有机溶剂选自四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、乙腈中的至少一种；

和/或，步骤（1）中所述热引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述海藻酸钠溶液的质量浓度为0.5%~5%；和/或，所述海藻酸钠溶液为所述海藻酸钠水溶液；

和/或，步骤（2）中，浸泡的时间为10~20h；

和/或，步骤（2）中，真空干燥的温度为40 ℃~100 ℃；

和/或，步骤（3）中，静置的时间为10~20h。

6.一种凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述凝胶聚合物电解质通过权利要求1-5任一项所述的制备方法得到。

7.根据权利要求6所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述凝胶聚合物电解质包括电解质基体、海藻酸钠和电解液；

其中，所述电解质基体包括含硼聚合物和多孔支撑体；所述含硼聚合物在多孔支撑体上原位聚合得到；所述多孔支撑体选自玻璃纤维、聚酰亚胺膜、纤维素无纺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚酰亚胺膜中的至少一种；

所述含硼聚合物包括乙氧基团，所述海藻酸钠与所述含硼聚合物结合后，附载在所述电解质基体上；

所述海藻酸钠和电解液附载在所述电解质基体上。

8.根据权利要求7所述的凝胶聚合物电解质，其特征在于，所述电解质基体选自含硼聚合物修饰的多孔机械支撑体；

所述含硼聚合物修饰的多孔机械支撑体通过将含硼三元交联剂在多孔支撑体上原位聚合得到。